The role of the ascorbate-glutathione cycle in the drought tolerance of winter wheat

Sve su učestalije godine u kojima dominiraju produljeni periodi suše u kombinaciji s visokim temperaturama što se zajedno može vrlo negativno odraziti na prinos i kvalitetu pšenice (Triticum aestivum L.). Biljke su razvile brojne mehanizme zaštite od oksidacijskog stresa koji nastaje zbog nedostatka vode.Budući da se sorte pšenice međusobno razlikuju po toleranciji na nedostatak vode, cilj je ovog istraživanja bio odrediti utjecaj umjerenoga i visokog intenziteta suše na antioksidacijski status šest genotipova ozime pšenice početkom stadija vlatanja, kada biljka ima veću potrebu za hranjivima i vodom, te na temelju toga izdvojitinajtolerantnije i sortenajpodložnije suši. Antioksidacijski status procijenjen je na temelju biokemijskih pokazatelja koji su uključivali mjerenje sadržaja reduciranoga i oksidiranoga GSH i AsA te njihovih omjera kao i mjerenje aktivnosti i genskih ekspresija antioksidacijskih enzima uključenih u AsA-GSH ciklus. Primijenjeni su intenziteti suše uzrokovali oksidacijski stres u izdancima svih šest ispitivanih sorti, dok je antioksidacijski odgovor varirao ovisno o intenzitetu suše i promatranoj sorti. Bubnjar i Pepeljuga se s obzirom na manju razinu oksidacijskoga stresa i zadržan povoljan redoks status mogu smatrati otpornijima na nedostatak vode. S druge strane, sorte Anđelka i Fifi su pokazale slabiji antioksidacijski odgovor i nisu održale povoljan redoks status zbog čega se mogu smatrati podložnijima sušiThere are increasingly frequent years dominated by prolonged periods of drought in combination with high temperatures, which can negatively impact wheat yield and quality (Triticum aestivum L.). Plants have developed numerous protection mechanisms against oxidative stress due to lack of water. Since wheat varieties differ in their tolerance to water deficit, this research aimed to determine the influence of moderate and high-intensity drought on the antioxidant status of six genotypes of winter wheat at the beginning of the leafing stage, when the plant has a greater need for nutrients and water, and based on this, distinguish the most tolerant variety and the one most susceptible to drought. The antioxidant status was assessed based on biochemical indicators, which included measuring the content of reduced and oxidized GSH and AsA and their ratios, as well as measuring the activity and gene expression of antioxidants and enzymes involved in the AsA-GSH cycle. The applied intensities of drought caused oxidative stress in the shoots of all six studied varieties. At the same time, the antioxidant response varied depending on the intensity of the drought and the observed variety. Due to the lower level of oxidative stress and the maintained favorable redox status, Bubnjar and Pepeljuga can be considered more resistant to water deficiency. On the other hand, the varieties Anđelka and Fifi did not support a favorable redox status and, due to a weaker antioxidant response, can be considered more susceptible to drough